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사막 태양광 프로젝트는 표준 설치 시스템이 대응하도록 설계되지 않은 독특한 구조적 도전 과제를 동반한다. 예를 들어, 강재의 항복 강도를 낮추는 50°C를 넘는 주변 온도, 코팅 마모를 가속화하는 미세하고 연마성 있는 모래, 볼트 연결부에 열 순환으로 인한 응력을 유발하는 하루 최대 30°C 이상의 기온 변화, 그리고 콘크리트 혼합을 위한 담수 부족 등이다.
사막 등급 HDG 고정 각도 지상 설치 시스템은 이러한 조건을 위해 특별히 설계되었다. Q355B 구조용 강재를 기반으로 하며, 용융 아연 도금 코팅 두께는 최소 85μm(C4)이고, 사브카 지역 및 해안 사막 경계 지역에는 선택적으로 Zn-Al-Mg 합금 코팅(C5)으로 업그레이드할 수 있다. 이 시스템은 중동, 북아프리카, 호주 내륙 지역 전역에서 설치·검증되었다.
표준 지상 설치 시스템과의 주요 차별점:
온도 감쇄 반영 구조 계산: 당사 엔지니어링 팀은 EN 1993-1-2에 따라 강재의 항복 강도 및 탄성 계수에 온도 보정 계수를 적용하여, 주변 온도 60°C에서 구조 용량이 8–12% 감소하는 영향을 반영합니다
개방형 채널 단면 설계: 모래가 갇혀 마모 부위를 유발하는 박스 형상과 달리, 당사 레일 및 보 단면은 바람에 의해 자동으로 이물질을 제거하는 개방형 C 채널 형상을 채택하여 유지보수 청소 빈도를 낮춥니다
아연-알루미늄-마그네슘 도금 옵션: 사막-해안 전이 지역(예: UAE 사브카, 홍해 연안)에서는 아연-알루미늄-마그네슘 합금이 절단 가장자리에서 스스로 치유되는 희생적 보호 기능을 제공합니다. 모래폭풍으로 인한 표면 손상이 지속적으로 새로운 노출 부위를 생성하는 환경에서 특히 중요합니다
모래 토양에 최적화된 말뚝 기초: 매립 깊이는 현장별 내부 마찰각(지반 조사 결과에 근거)을 사용해 EN 1997-1에 따라 산정되며, 일반적인 가정을 사용하지 않습니다
사막 고온 하 구조적 안정성: 강재는 20°C 대비 60°C에서 약 10%의 항복 강도를 상실한다. 당사 Q355B 설계는 이 감쇄 계수를 모든 계산에 반영하여, 실제 운전 조건 하에서도 설계 안전 계수를 충족하는 시공 완료 구조물을 보장한다 — 일반 카탈로그 제품에서 사용되는 20°C 기준 설계 온도가 아니라.
모래 마모 저항: HDG 아연 도금층(부식 환경 등급 C4 기준 최소 85μm)은 풍운으로 인한 모래 충격을 수십 년간 견딜 수 있는 희생적 차단막을 제공한다. 극한 조건에서는 선택형 Zn-Al-Mg 상부 코팅을 적용해 순수 아연보다 비커스 경도가 20–30% 높은 더 단단하고 마모 저항성이 뛰어난 표면을 추가할 수 있다.
자체 세정 형상: 모든 수평면을 최소화하였다. 레일 단면은 모래를 모으기보다는 흘려보내도록 배향하였다. 기둥과 보 사이 브래킷 연결부는 간극을 막는 개스킷을 사용해 미세 먼지 유입을 방지함으로써 전기화학 부식 속도 증가를 예방한다.
무수 설치: 말뚝 박기 및 지면 나사 기초 방식은 콘크리트 사용을 완전히 배제하여 사막 건설에서 가장 큰 물류 제약 요소인 콘크리트 혼합용 담수 공급 문제를 해소한다.
사양 |
사양 |
구조 유형 |
고정 각도 지상 설치형(사막용) |
기울기 각도 |
10도 고정 |
모듈 배치 |
2×10 / 2×12 / 2×14 |
주요 재질 |
Q355B 구조용 강재(온도에 따른 강도 감액 적용) |
표면 처리 |
열아연 도금 ≥85μm(C4) / 아연-알루미늄-마그네슘 합금 도금(C5 옵션) |
설계 풍압 |
최대 45m/s |
설계 적설 하중 |
해당 없음(사막 지역 특성) |
작동 온도 |
-20°C ~ +65°C(재료 인증 완료) |
재단 |
말뚝 박기 / 지면 나사 방식(콘크리트 불필요 표준) |
시스템 전압 |
1500V DC |
설계 수명 |
25년 |
보증 |
25년 구조적 |
중동 태양광 공원(아랍에미리트, 사우디아라비아, 오만, 카타르)
북아프리카 공공사업 프로젝트(이집트, 모로코, 알제리)
호주 내륙 태양광 농장
아타카마 사막(칠레) 고조도 설치
사막-해안 전이 지역 및 삽카 토양 조건
단계 |
활동 |
사막 특화 고려사항 |
1 |
현장 조사 |
CPT를 통한 지반 지지력 확인; 삽카 지역 주의 |
2 |
재단 |
느슨한 모래에는 2.5m 이상 심입 깊이의 타입 말뚝 사용; 압축된 구역에는 그라운드 스크류 사용 |
3 |
시공 후 점검 |
온도 보정 수직 정렬(열 팽창 허용) |
4 |
빔 조립 |
상온에서 토크 검증; 열 사이클 후 재점검 |
5 |
레일 설치 |
개방 채널 방향 확인(모래 배출 각도) |
6 |
모듈 장착 |
모듈 제조사 사양에 따른 클램프 토크; 건조 모래 상태에서 접지 연속성 확보 |
7 |
최종 검사 |
코팅 두께 감사; 모든 볼트 연결부 재토크 |
도전: 사브카 토양(염화물 함량 높음, 지하수 염분 농도 높음), 주변 온도 최대 55°C, 샤말 바람이 자주 발생하며 모래를 동반한 돌풍 속도는 최대 38m/s
해결 방안: 모든 구조용 강재에 아연-알루미늄-마그네슘 합금 코팅(C5 등급 상당). 사브카 소금 평원 조건에 맞춘 2.5m 심입형 말뚝. 2×12 모듈 배치, 10° 기울기. 온도 강등을 60°C까지 고려한 EN 1993 기준 완전 구조 계산
결과: 12주 간의 강재 납기. 설치 정점은 하루 6.1MW. 3년간 운영 후 연간 구조물 점검 결과 코팅 두께 감소량이 연간 1μm 미만 — 실질적 사용 수명을 40년 이상으로 전망. 고객의 운영 및 유지보수(O&M) 구조 비용은 유사 사막 설치 기준 대비 40% 낮음.
EN 1993-1-2(구조물 화재/열 설계 원칙을 상온에서의 성능 저하에 적용), EN 1997-1(모래 토양에 대한 지반공학 설계), ISO 9223(C4/C5 부식성 지도 작성) 기준에 따라 설계됨. 공장 인증: ISO 9001, EN 1090-1 EXC2.
Q. 구조물이 50°C 이상의 주변 온도를 어떻게 견디나요?
Q355B 강재는 전체 온도 범위에 걸쳐 시험 및 인증 완료. 모든 구조 계산은 EN 1993-1-2에 따라 온도에 따른 성능 저하 계수를 적용하여 최대 작동 온도에서도 설계 안전 계수가 유지되도록 함. 기둥과 보 연결부에는 연결 세부 설계에 열 팽창 여유량을 반영함.
Q. 레일 위에 모래가 쌓이는 것이 성능에 영향을 줍니까?
저희 개방형 C-채널 레일 프로파일은 자체 중량과 바람에 의해 모래를 자연스럽게 털어내도록 설계되었습니다. 아침 이슬과 결합될 때 모래를 가두고 마모성 슬러리를 생성하는 박스 형상 단면과 달리, 저희 프로파일은 스스로 청소됩니다. 극도로 먼지가 많은 환경에서는 연 1회 시각 점검과 필요 시 압축 공기로 청소하는 것을 권장합니다.
Q. 사브카(해안 염분 평원) 조건에서 설치할 수 있나요?
네. 핵심은 적절한 기초 설계(더 깊은 매립, 더 큰 파일 단면)와 부식 방지(아연-알루미늄-마그네슘, C5 등급)입니다. 저희는 UAE의 사브카 조건에서 100MW 이상을 성공적으로 납품한 실적이 있습니다. 지반조사 시 토양 염화물 함량을 측정하여 적절한 코팅 사양을 선정해야 합니다.
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주요: 사막용 태양광 마운팅 시스템, 고온 기후 지역 지상 태양광 설치 시스템, 사막용 PV 랙킹 구조
부가: 중동 지역 태양광 마운팅 시스템, 용융아연도금 태양광 구조(사막용), 사브카 태양광 기초
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